引水隧洞施工缺陷分析及处理方法

引水隧洞施工缺陷分析及处理方法
摘要：在水利工程的建设和施工过程中，长距离的引水隧洞施工通常具有较高的难度，需要相关施工人员和设计人员具备较强的专业性，同时必须保证相关管理机构能够制定明确、合理的管理制度。

在施工中不仅要将管理制度和相关标准落到实处，还应做好各项工作的协调和技术的交接，从而保证水利工程长距离引水隧洞能够符合质量要求。

通过对施工工艺和管理制度进行完善，能够进一步提高长距离引水隧洞工程施工效率及安全性，为水利工程发展提供保障。

本文基于引水隧洞施工缺陷分析及处理方法展开论述。

关键词：引水隧洞；施工缺陷分析；处理方法
中图分类号：TV554 文献标识码：A
引言
引水隧道内的混凝土施工必须按照规定的施工工艺进行，对于相对容易发生的施工缺陷及质量通病，要加强建设管理规范施工流程。

1混凝土施工缺陷种类及其原因分析
（1）漏筋、空洞；漏筋是由于保护层厚度不够而导致结构钢筋没有被混凝土包裹而外露或混凝土出现狗洞等缺陷造成钢筋外露；空洞是指混凝土出现架空现象。

混凝土出现漏筋、空洞的主要原因有:①漏放保护层垫块或垫块位移;②混凝土浇筑时投料距离过高过远，又没有采取防止离析的有效措施;③混凝土运输车卸料入料斗时或运输过程中有离析又未重新搅拌;④钢筋较密集，粗骨料被卡在钢筋上，加之振捣不足或漏振;⑤混凝土塌落度太小而又振捣不足。

(2)表面不平整、错台及挂帘是指混凝土表面凹凸不平、混凝土仓与仓的结合部位未能平顺连接等。

其形成主要原因是:①模板凹凸不平或模板加固不牢等原因导致混凝土产生鼓包突起;②模板拼接不严混凝土浆液流到已浇筑面形成挂帘;③混凝土仓与仓的结合部位模板未能平直连接或加固不够，产生错位或跑模等。

(3)橡胶止水或铜止水安装处渗水；主要是止水安装不牢固导致两仓混凝土接缝处出现渗水或止水带安装位置出现较大偏差进而形成渗水通道，也可能是止水太靠近钢筋，并且一些被堵塞并停滞而形成的局部空隙。

(4)混凝土裂缝产生的主要原因是混凝土配合比未按设计要求配置或掺合料及外加剂添加不达标进而导致混凝土和易性欠佳；其次是温控措施不到位和后期养护不善，或者作用在混凝土结构上的外力，例如混凝土强度过低时受外力影响以及混凝土结构基础的不均匀沉降等，都会导致混凝土产生裂缝。

(5)钢筋移位混凝土架空；针对钢筋外漏、混凝土架空出现空洞这种情况，究其产生的原因主要有在混凝土浇筑环节，保护层太小导致的模板与钢筋距离过近。

同时钢筋过于密集，导致粗骨料被卡，如果振捣不足则会引起空洞;设计混凝土塌落度偏小，且振捣不足时会使钢筋外漏。

2常规处理对策
（1）结构混凝土强度。

适当提高直接受压混凝土衬砌结构、城镇码头和其他结构的刚度，可以有效减小裂缝宽度，促进结构的长期安全运行并提高结构对超标准载荷的承载力。

混凝土衬砌结构除了要按规定确定混凝土的抗渗等级外，还必须考虑到当前施工缺陷的常见问题，适当改进主要部位混凝土结构的抗渗标准(2)。

为了充分利用围岩的荷载，钢筋混凝土衬砌结构面及一次支护喷混凝土面与围岩之间必须要采取回填灌浆措施。

注浆的范围通常在顶拱120°范围内，伸入基岩10cm，间距2-3m、1-2孔/排（依据洞径及断面大小而定）、梅花型布置；围岩是否进行固结灌浆，应根据工程地质条件、水文地质条件和应用要求，通过技
术经济比较来确定。

注浆压力一般是内部水压的1~2倍。

注浆材料必须根据工程
地质、水力地质和隧道的工作条件，选择(3)防渗排水。

沿隧道围岩的工程地质和
水文条件，综合分析选择截断(衬砌1，注浆)与给水隧道的特定情况相结合，防截断帷幕设置，排(排水孔设置，排水走廊)和其他措施。

设计外部水压控制衬砌时，必须根据围岩特性和外部水情况分析设置排水口，以降低外部水压、排水口之间、排水和孔深。

设置排水渠的时候要注意内需流出，如果周围岩石裂缝较发育，充
填物被插入，则要在排水渠中安装软管。

(4)表面钢筋头及外漏金属件:本工程的钢筋头及外露金属件(主要为型钢支撑拆除所留的部分)主要出现在Ⅴ类围岩组合模
板浇筑段，对钢筋头主要采用手持砂轮机紧贴混凝土面将拉筋头割除，切割后的
钢筋头应低于混凝土表面2cm，对无法采用砂轮机直接割除的外露型钢件，将四
周混凝土凿除，凿除范围以在满足割除的条件下越小越好，凿除深度5cm(保护层
厚度)。

凿除后再利用氧气将外露型钢件割除，采用环氧砂浆等材料对凿除部分修补。

3深孔爆破施工工艺
深孔爆破施工工艺具体操作可以从隧洞出口和进口两个位置进行施工，采用
深孔爆破方式。

针对一些地质条件较差的施工地区可以采用循环爆破的方式，提
高爆破水平，保证爆破能够达到设计及相关规范要求，为后续施工打下良好的基础。

在进行隧洞出渣施工时，可以通过在隧洞中预设双轨道，使用适宜的运输车
辆在双规上行驶运输，可以有效提高清渣效率，为工程节约时间的同时，还能减
少施工人员劳动强度，节省人力资源。

在安全方面，可以通过在隧洞中设置临时
支撑点，提高工程安全性，保证施工人员生命健康。

支撑点的选择和设计应结合
工程实际情况，科学合理设置。

4隧洞混凝土衬砌施工方法
引水隧洞衬砌施工作业中，按照从内到外的顺次、按结构分缝、分段分层浇筑，在底板浇筑结束后，再浇筑边顶拱，底板超前浇筑在顶拱控制施工作业中进行，进而为轨道安装工作开展创造便利条件。

底板、边顶拱分别应用穿行式钢模
台车、针梁式钢模台车进行施工，每个混凝土浇筑段长为10-12m。

在对平面转弯、上弯弧、下弯弧等区段施工时，可参照常规方法进行，本次施工中选用常规钢木
组合模板，应用φ45mm脚手架与木排架支撑定型钢模板，分别辅助衬砌施工。

衬砌施工流程可做出如下概述：先浇筑隧洞底部1/3，再浇筑隧洞边顶拱2/3弧段；隧洞衬砌施工流程：施工准备→基础岩面处理→底板混凝土施工→边顶拱混
凝土施工→脱模与养护→伸缩缝处理→回填灌浆。

5洞口全方位开挖施工工艺
在进行引水隧洞工程施工时，工程难度较大、工期较长，为了能够节省工程
时间，需要有效提高施工效率。

为满足这一要求，施工人员可以通过扩大隧洞洞
口位置的挖掘面积，有效节约施工时间，并且还能起到节约工程成本的效果。

使
用这一施工工艺的前提是必须保证工程整体质量，不能因为盲目追求进度和效益
而忽视工程施工中的安全和质量。

结束语
在隧洞施工中通常会遇到不良地质情况，如不良地质结构、岩体松散破碎、
裂隙发育、围岩强度低、涌水、涌泥及冒顶等情况；并且隧洞开挖后因洞周围岩
体应力释放而引发洞周边岩体变形，若岩体自稳能力较差，会导致前期一次支护
被破坏等现象时常发生。

在围岩长期变形过程中，不仅岩体的形状和内部结构不
断发生变化，其应力状态也随之不断调整，并引起能量的储存和释放等效应，隧
洞开挖支护措施的及时性、合理性直接关系到隧洞施工的安全。

因此，在小断面、长引水隧洞开挖施工期间必须遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快支护及勤观测”
的原则实施，严禁“冒进”作业，从源头上杜绝安全事故的发生。

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